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数控系统品牌较多，从相关资料统计结果来看，使用量最多的是FANUC与SIEMENS系统，FANUC是日本富士通公司生产的控制系统，是当今世界上最大的数控机床控制系统之一，SIEMENS则是德国生产的控制系统，国内比较常见。而国产数控系统主要以广州数控、华中数控为代表。 目前，我们使用的数控设备主要有加工中心、数控铣床、数控车床和数控雕刻机床等，其中数控系统主要以FANUC、SIEMENS为主。总体概括数控系统使用情况：FANUC数控系统以FANUC 0i －MC为主，凭借其高可靠性和高性价比，编程方便，相关编程、维护资料比较全，赢得大家的一致好评。SIEMENS数控系统以SINUMERIK 802D为主，是经济型的全数字化数控系统，性价比高、系统稳定、维护简便。现今，我们单位使用的数控系统基本以东芝公司的Tosnuc 888铣加工系统与SIEMENS 802车削系列为主，形成高低搭配。近两年随着国产数控系统的逐渐成熟，也开始装备部分国产系统机床。如今的数控系统大体上可分为专有封闭系统、通用封闭式系统、开放式CNC系统。专有封闭系统如美国HAAS、东芝Tosnuc系列，它们的特点是专机专用，基本不提供给第三方机床厂。像FAUNC等系统则为典型的通用封闭式系统，它们大量提供给第三方机床厂做系统集成之用，但它们仍然使用自己的专用计算机芯片。而开放式CNC系统则更进一步，它们往往使用通用芯片，依靠普通PC平台与NC系统组合来实现一个完整的数控系统。典型的代表如美国Hurco系统，国内的华中数控系统等。开放式CNC系统，由于其低成本，高度的硬件通用性，便利的系统移植性，极其灵活的系统编程方式以及极强的二次开发能力而倍受关注，成为数控系统发展的新趋势。 我们公司使用的数控系统最多的是SIEMENS和FANUC两大类数控系统。SIEMENS和FANUC系统具有高质量、高性能、全功能，适用于各种机床和生产机械的特点。①系统在设计中大量采用模块化结构。②具有很强的DNC功能。系统提供串行RS232C传输接口，SIEMENS的高档数控系统还配备USB接口，使通用计算机和机床之间的数据传输能方便、可靠地进行，从而实现高速的DNC操作。③有较完善的保护措施。④数控系统所配置的系统软件具有比较齐全的基本功能和选项功能。我所在的宁夏小巨人机床有限公司是由日本山崎马扎克公司投资建成的中国首家智能网络化机床制造工厂。全套引进马扎克公司的技术、图样、制造工艺以及管理模式，是目前国内生产能力最大、水平最高、设备最先进的数控加工中心、数控车削中心和数控车床生产厂商。我们采用的是MAZATROL FUSION 640数控系统。该数控系统由山崎马扎克公司与三菱电机合作开发，以其高品质的运动控制性能和先进的信息化、智能化功能居于世界领先地位。主要特点如下：①MAZATROLFUSION 640数控系统使用了高性能、高速度的64位RISC结构的CPU，具有强大的数据处理能力，可实现更高速、更精密的加工。②MAZATROL FUSION 640数控系统在世界上首次使用了CNC和PC融合技术，兼有传统CNC系统和现代PC两方面的优势，实现了数控系统的网络化、智能化功能。③MAZATROL FUSION 640数控系统所独有的MAZATROL编程是一种应用了人工智能技术的编程语言，它融入了包含马扎克公司70余年加工经验的智能化专家系统，采用人机对话（汉语）的编程方式，使得加工程序的编写变得非常容易。我公司所用数控系统主要有：SIEMENS840D、FANUC 0i 和FANUC 18i 等。SIEMENS主要的代表产品是 SINUMERIK 840D，它建立在综合的系统平台上，通过系统设定功能而适用于几乎所有的控制系统，840D与SIMODRIVE 611数字驱动系统和SIMATIC S7可编程控制器一起，构成全数字控制系统，用于各种复杂零件加工任务，并具有优先于其他系统的动态品质和控制精度。系统提供钻削、铣削和车削加工工艺的标准循环，极大地简化频繁的重复性加工操作，具备5轴功能，可以通过一个系统控制两个通道。例如我们公司生产的TK6813X2型数控滑枕双面卧式铣镗床，坐标轴分别为X 、Y 1、Y 2、Z 1、Z 2、W1、W2、V 1、V 2、SP 1和SP 2；通道1控制X 、Y 1、Z 1、W1、V 1和SP 1；通道2控制X 、Y 2、Z 2、W2、V 2和SP 2，可以实现双通道加工对头铣。系统具备多种补偿功能如螺距误差补偿、悬垂补偿、摩擦补偿和温度补偿。各种各样的CNC性能，有多种NCU模块可供选择，具有加工车间功能。例如：ShopMikk、ShopTurn开放的人机通信智能化操作主要有容易使用操作界面、独立的用户自定义操作界面。实现生产设备的网络化功能，如SINDNC通过它可以将操作系统硬盘的程序通过网线传到与其相连的电脑中。FANUC 0i 和FANUC 18i 系统在设计中大量采用模块化结构。这种结构易于拆装，各个控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于维修、更换。FANUC0i 系统更进一步提高了集成度，在继承0系统的基础上，还集成了FROM 和SRAM 模 块、PMC 模块、存储器和伺服模块，从而将体积变得更小，可靠性更高。采用机器人焊板，减少了人为参与，实现了全自动的制造，避免了由于人为不慎所造成的失误，大大提高了系统的可靠性。具有很强的抵抗恶劣环境影响的能力。其工作环境温度为 0～45℃，相对湿度75%（短时间内可达到95%），抗振动能力为 0.5g ，电网波动为－15%～10%,有较完善的保护措施。和其他数控系统相比，FANUC 对自身的系统采用比较好的保护电路，例如：我曾多次遇到由于电网缺相致使主轴变频器烧坏，而FANUC系统的显示器只在缺相时变黑，待电压正常后系统仍能正常工作。另外，我们在调试过程中经常是反复断电、通电 , 中间不需要间隔很长时间，丝毫不影响系统的正常工作。济南二机床从1992年开始生产数控机床以来，主要产品以中高档大型龙门铣、落地镗为主。先后应用的数控系统有SIEMENS、NUM、FIDIA、FUNUC、FAGOR和华中世纪星等系统。对机床制造商而言，就是尽可能地满足用户的技术要求，特别是中高档大型机床，大都需要大功率、大扭矩、大切削量、高速、高动态响应的数控驱动系统，还要有开放式的系统理念，具备各种车铣钻的大循环，用户可利用WINDOWS技术开发人机界面，提供了强大的图形处理器，多种插补方法等。前期主要以国外品牌为主，接触国产系统则是近几年的事，主要有华中世纪星21/22系统，华中18i /19i 系统。刘国金：随着科学技术和生产力的不断发展，社会对各种产品的质量和生产效率提出了越来越高的要求。产品加工工艺过程自动化是实现高质量、高效率最重要的措施之一。数控系统作为数控机床控制的核心部分，其开发及应用就显得尤为重要。简单介绍一下所应用过的数控系统，主要是德国SIEMENS公司推出的高、中、低档的数控系统，日本FANUC公司的中、低档数控系统，德国博世力士乐公司生产的伺服驱动装置，日本的安川伺服驱动装置等。各公司推出的数控系统都有各自的开发平台及应用特点：SIEMENS推出的840D 、810D是基于WINDOOWS_XP_NT操作平台基础上开发的人机界面(HIM)，操作具有人性化、智能化等特点。数控单元是其核心部分，可实现全数字控制。NCU或CCU根据不同型号版本可以做不同的配置，控制不同的机床轴数，实现多通道、多方式组，多轴同时立体加工。SIEMENS 802D及802D SL则是有其独自的操作界面和系统平台，属于经济型全数字的数控操作系统。802D数控系统（PCU）最多可以控制4个直线轴和一个主轴，并带有图形显示和PC卡插槽模块。系统软件位于PCU永久存储器中。属于单通道数控系统，程序存储区相对840D较小，一般三轴铣床常用。802D SL是802D的升级版，数控系统最多能控制四个线性轴、一个PLC轴和一个主轴，并有网络通信接口、USB接口，调试过程更方便快捷。802C则是普通型模拟数控系统，经济适用，给定低倍率抗干扰能力弱。主要应用在简易数控机床，属于SIEMENS公司推出的低端数控系统。以上数控系统均可配置直接测量系统，提高了机床的定位及重复定位精度，弥补机床装配上出现的机械不足。德国博世力士乐公司推出的ECODRIVE03 DKC 交流全数字伺服驱动控制器，此类控制单元即可与力士乐数控系统一起使用，作为全数字控制，也可以作为单独的伺服单元用作模拟控制，可以配置第三方厂家的伺服电动机，在普通机床上可以实现手轮对刀功能，以往国内普通机床所不具有的功能，大大方便了工件的找正及对刀过程，对提高普通机床的工作效率是质的提高。FANUC公司推出的0i 系列产品，有高可靠性，高性价比，16i 、18i 、21i 系列具有网络功能，超小型、超薄型的CNC，使用性能及调试方便程度大大改进。160i 、180i 、210i 系列高速、高效、高精度的纳米CNC，属于FANUC公司的高端产品 、产品的性价比也非常高。安川伺服装置即可作为位置控制，又可当作变频器作为速度控制，市场价位在同类伺服当中比较低，长期工作比较稳定。您在使用数控系统的过程中遇到过什么问题？希望数控系统厂商改进的地方是什么？张明光：针对FANUC、SIEMENS此类堪称经典的数控系统存在不足方面的问题，不敢妄加评论，只存在个人应用偏好不同而已。例如：FANUC有些系统不支持全圆编程方式，一个整圆需要拆分成两个半圆来定义，相对繁琐。SIEMENS某些固定循环（如：CYCLE83）定义参数过多，修改不方便等。至于国产数控系统使用中，也感到有一些不足，有些系统没有平移、旋转、镜像等转换功能，用户宏程序也只能使用A功能，定义繁琐，可读性差。田伍臣：SIEMENS数控系统与FANUC数控系统都是较好的系统，但两者的着重点还是不同。SIEMENS数控系统技术先进，功能强大，但对环境要求比较高，FANUC数控系统适用性强，能更好地用于一般工业环境。FANUC数控系统一般都有隔离电源（三相 380V变200V），而SIEMENS数控系统直接用工业380V电源。另一方面，FANUC在各系统的延续性上做得比较好，无论是以前的FANUC 16/18，还是最新的FANUC 16i 系统，绝大多数参数配置和操作画面都一样。因此，设备的维护和操作人员更容易上手。SIEMENS数控系统最突出的优势在于功能非常丰富和强大，它是一个全数字化、高度开放的系统，因此，用户可以比较容易地进行二次开发，满足不同的应用需求。边 江：使用了多年840D系统，感觉电网和外部干扰对系统影响大，还有PCU有的会出现死机现象。希望数控系统厂商提高数控系统的抗干扰能力，PCU50应安装一些防病毒软件，防止PCU50出现死机现象，当然我们生产和使用厂商也应该正确使用。FANUC 0i 和FANUC 18i 系统抗干扰性要求严格，要求动力线和电动机编码器反馈电缆及光栅尺反馈电缆带屏蔽并接地，否则，交流电产生的磁场对系统产生干扰，会出现很多奇怪问题。刘国金：首先，随着科技的不断进步，数控系统更新换代的周期（特别是系统软件）比较短，或者早期系统软件在使用过程中发现的不完善，数控系统就需要软件升级，现场调试过程中就会出现一些这样、那样的软硬件兼容性差的问题。其次，数控系统是一门系统的学科，要求的专业理论知识比较高，涉及的方面也比较广，对一种新型的数控系统，如何能把该数控系统的功能在最短的时间使用到最好，发挥出其不同于其他数控系统的独到之处，能使典型设计、使用维修上更加简明、通俗、扼要。再次，机床调试指南系统性不完善，伺服装置调试方面介绍的比较笼统，细化性不强。王 师：SINUMERIK（简称S系统）与FANUC（简称Ｆ系统），这是我国现在最常见的两种数控系统，总的来说这两款数控系统功能强大，但是使用中还是有一些问题。在数控车床和车削中心的使用中，一般都是由操作工人自行编程、选择刀具完成零件的加工。对于机床的精度、可编程性要求较高，控制系统的编程易用性将直接影响到生产效率。程序是由工人自行保存在系统里，但是F系统一般只提供200个存储程序名，而S系统几乎是无限个的程序存储，所以我们单位只有给F系统的哈挺机床配备电脑或者PC卡来保存程序。S系统由于是基于WINDOWS NT平台，并且我们买的机床都带有ShopTurn功能，可以很方便的实现绘图式的编程。一个新手在很短的时间里就可以学会编程，编程比F系统的传统G代码的编程要高效的多。在我单位组织的多次数控编程大赛中，都得到了证明，S系统的选手比赛名次都比F系统的选手好。虽然F系统也有人机对话式的编程方式，但是系统出厂时，并没有提供使用说明书，而且编程易用性还不如G代码，所以导致无人使用。但也是由于S系统的NT平台，导致它的稳定性不好。在我们新的空调恒温厂房中，发生过多次由于电压波动，导致S系统的机床全部报警，而同样的F系统的机床却正常加工，未能出现故障。在程序验证仿真功能上，S系统比F系统强很多。S系统带有图像仿真功能，可以进行轨迹图，平面视图，剖面视图，三维视图的仿真显示。这对于手动编程的数控机床来说非常重要，可以非常直观地显示出加工后的效果，零件是否有过切、欠切等问题。低版本的F系统只能进行轨迹的仿真，只能进行最基本的程序检查，功能过于简单。高版本的21i 、180i 虽然带有三维仿真等一些功能，但是由于仿真出来的显示太不真实，设定也很麻烦，几乎就是一个摆设，没有实际使用的价值。数控加工中心在我单位都是由编程人员用软件编制程序，程序通常会比较大，加工时间较长。但是F系统一般都是256kb的存储量，相比S系统至少1M多的存储量来说太少了。虽然F系统支持通过RS232接口或者PC卡进行在线加工，但是相比较没有机床内带的内存、硬盘可靠性高。原来加工中就发生过由于电压波动，导致个别数据丢失零件报废的情况。虽然概率很低，但是由于在线加工的零件通常价格较贵，损失金额较大，所以我单位已经放弃在线加工的方式，转而使用拆分程序的方法进行加工。相对数控车床来说加工中心的系统稳定性更加重要，因为经常会有一个工件要加工数小时的情况。S系统由于是基于WINDOWS NT平台，稳定性还有待提高。在我们3年多的使用中，DMG公司的S系统机床在已经发生了很多次Z 轴掉刀现象，导致零件报废。找机床厂家维修多次，更换了不少的伺服电源等模块，还额外配置了稳压器，但是依然未能解决问题，单位现在还有一台设备未能修复。而F系统的协鸿、友嘉、中捷，在相同的环境下，却都没出现过这种情况。数控机床在航空工业中，使用的比率较高，配置较多，在我们单位有近1/3多的机床为数控机床。结合这几年的使用情况，表现出F系统在稳定性、可靠性方面比较强，S系统在精度、编程功能方面比较强，但是故障率方面S系统就远远高于F系统。希望两种控制系统优势互补，为我们用户提供更好更优质的产品。贵公司在选购数控系统的时候首要考虑的因素是哪些？张明光：据个人观点来看，首先是功能满足使用和系统稳定性，其次是良好的售后服务质量，最后是较好的性价比等。数控系统的选购还需根据不同的行业发展前景作出预测。比如，对于有经济实力的大型企业，考虑加工范围的全面性，倾向购买功能强大、相对价格较高的高端数控系统；对于中小型企业，则偏重于实用性而选购“性价比”较好的中端数控系统；对于私营企业可以根据经济条件更多地考虑前期投资额度及后期投资回报、回收周期等因素，将经济性放在首位；而对于教学单位则以追求通用、流行系统为主，以便于输出人才对接社会，在选购了主流数控系统的前提下，再考虑各种系统的多样性，全面性。田伍臣：数控系统的选择首要因素就是系统的稳定性，系统稳定是数控设备稳定的关键要素之一；第二要素是数控系统的统一性，数控系统统一化有利于操作人员的培训，更有利于设备维护部门对数控系统的维护和保养；第三要素根据加工工件的加工精度需求选择合适的数控系统，选择经济配置，减少不必要的浪费。王新炜：数控系统作为数控机床的核心部件，数控系统的品质直接影响着数控机床的品质，因此每一个主机生产厂家对数控系统的选择都非常的慎重。所谓“品”，即产品的技术、功能和品牌；所谓“质”，即产品的质量。我认为这些是选择数控系统的关键因素，其次才是服务和价格。总体来讲，数控系统的技术要有特点，要符合当今高速、高精度、复合化、网络化的发展潮流；功能要满足客户的需要，扩展要方便、简单、易行；操作要简易化、人性化、智能化；质量要稳定可靠，考虑中国客户的特点，增强系统适应恶劣环境、电网电压波动等干扰因素的能力；具有有力的技术支持、反应快捷的售后服务和良好的性价比。边 江：主要考虑系统与驱动的功能与动态性能、系统成套的稳定性与可靠性及成本、用户对系统的需求等因素，根据所设计的控制需求来选择相应性价比的系统。周生伟：对我们机床制造商而言，选择数控系统首先要可靠性，稳定性高，即机床在用户厂安装好后数控系统不出问题或少出问题，能承受比较大的环境温度变化和电压波动，只有这样才能取得终端用户的信任，对机床的服务和后续的销售都有利；而数控系统的性能也很重要，现在国产数控系统的性能与国外系统不相上下。刘国金：现阶段机床制造商在数控系统的选型上主要考虑机床使用者的意见，在能满足机床功的前提下，尽可能选择系统稳定率高、价位适中、售后服务质量好的一些大品牌。国产数控系统有着自己的特点，系统开发的针对性比较强，发展的历史比较短，开放性还不够广。近些年，我国国产数控系统发展也是突飞猛进，请您谈谈对我国国产数控系统的一些建议及改进措施。张明光：现阶段，国产数控系统功能日臻完善，不论在技术水平还是质量保障方面均取得较大发展，但与国外系统相比仍存在差距，希望相关厂商能够将重点放在提高产品性能、质量方面，并且把售后服务质量放在重要位置，赢得更广泛客户的信赖，积极谋划更大的市场份额。在阶段性满足用户需要的情况下，不可忽视在产品技术升级等方面为用户预留一定的空间。针对国产系统品牌多、发展较快的情况，呼吁相关主管部门或行业协会尽快拟定行业规范、标准等。并将推广、宣传纳入规范化轨道，注重与专业培训机构的合作，确保产业链有效衔接。郭晓龙：我所在单位近两年也开始装备一些国产系统，以华中数控系统为多。应该说，做为国产数控系统的典型代表，华中数控近几年来取得了长足的进步，在很多技术指标上均与国外系统相差不大。其开放式的系统架构，使其具有相当大的扩展空间，基于DOS平台的软件开发工具，系统维护工具丰富且成熟，这都十分有利于华中系统的快速发展。但必须要说的是，在快速发展的同时，国产系统必须注意系统的稳定性，注意细节问题。不可只顾追求新功能，高指标，而忽视系统稳定性。要知道，高稳定性正是一个数控系统最最重要的基本素质，是一个企业在选择加工设备时首要考虑的因素。在面板设计、系统布局上，国产系统还有很多不合理之处。例如系统面板上缺少机床暂停键，仅有一进给保持键，这给操作者带来不便。在试加工时，经常需要暂停程序进行工件的测量及程序的调整，这时如果主轴继续旋转的话显然是十分危险的，还常常会造成刀具与工件的损坏。又如在系统布局上，有的国产系统不利于系统散热，在车间高温环境下经常会发生系统死机，响应出错等问题。系统抗振性不佳，各接线卡头比较容易受振松动。这些都是细节问题，但细节往往决定成败，细节往往会严重影响系统的稳定性、可用性。希望国产数控系统能够注意到这些问题，有则改正，无则加勉。田伍臣：我国的数控系统通过几十年的发展，基本上掌握了关键技术，建立了数控开发、生产基地，培养了一批数控人才，初步形成了自己的数控产业，有了较大的改观，产品的性能和可靠性有了较大的提高，他们逐渐被用户认可，在市场上占有一席之地。但与国外发展的速度和水平相比，差距还是很大。它主要表现在产品水平低、品种少、质量不稳定。这里对我国数控技术的发展提出几点不成熟的建议：①加强数控系统的可靠性，如果频繁出现问题，会降低用户的信心。②合理的价格，符合我国现在的国情。③加大培训力度，提高数控系统在国内的认知度，提高使用者的水平，让使用者可以用好、保养好，会降低数控故障率。④加强售后服务，不仅仅是硬件服务，还有软件服务，譬如编程、远程故障诊断、企业数控系统网络化等。⑤加强数控系统厂商和国内机床厂家合作力度。⑥加大国内数控系统厂家的合作，走联合开发之路。王新炜：随着中国经济的持续增长，及国家积极推进的振兴装备制造业战略的实施，为中国数控机床的发展提供了广阔的前景，同时也为国产数控系统的发展提供了前所未有的机遇。放眼当今中国的数控系统市场，FANUC、SIEMENS、MITSUBISHI等国际知名品牌和国产数控系统厂商同台竞技，竞争异常激烈。国际品牌之间，同档次的产品品质差距较小，因此着重在于服务和性价比的竞争；国际品牌和国产数控系统之间，则关键在于品质的竞争。过去当提到国产数控系统时，给人的印象多是中低档、质量不稳定、伺服技术差。通过最近十年的高速发展，国产数控系统也有了很大的提高，但在核心技术、伺服技术、产品稳定性等方面同国际品牌之间仍有较大的差距。因此国产数控系统应从以下几方面着手，苦练内功、增强竞争实力：①努力发展、掌握自己的核心技术，加强高性能伺服系统的开发。②加强和主机厂家的沟通，了解客户的实际需要，开发出适合中国客户和国情的高技术产品。③加强生产过程的控制、注重细节，实施标准化的设计、标准化管理和标准化生产，努力提高产品质量。④利用本土品牌的优势，加强技术支持的力度和产品的售后服务。边 江：国内生产的数控产品越来越多，有些品牌非常不错，对于控制要求不高的中小型产品很适用；而对于大型机床采用大电动机驱动时，系统功能、可靠性和动态特性相对国外系统差，需要持续改进提高。周生伟：当前随着国产数控系统不断的开发和完善，在大型机床上也有了一定的应用，而要大范围推广还需要一个过程。我们觉得国产系统生产商首先要建立起强大服务推广网络和培训网络，让国人更全面地了解和熟悉国产系统。其次要提高产品的可靠性，还要提高产品的外观设计，给人从外观上一种高档的感觉，而不是越看越像变频器或者电脑机箱。